一种机械化修井作业智能大钩.pdf

本发明公开了一种机械化修井作业智能大钩，包括钩体和自动锁闭机构，所述自动锁闭机构设置在钩体入口处的钩尖上，并且包括齿条、齿条伸缩驱动机构，所述齿条两侧还设置有保证齿条运动轨迹的导向装置。所述齿条伸缩驱动机构包括电机、蜗轮、蜗杆，所述电机通过蜗杆连接蜗轮，蜗轮套在心轴上，所述蜗轮与齿条啮合连接。所述导向装置包括安装在齿条后端两侧的销轴以及在齿条两侧的钩尖内部开设的齿条运动轨道，所述齿条通过销轴沿齿条运动轨道前后直线运动。本发明不需人工摘扶正吊环和吊卡，实现井口无操作人员的机械化修井作业，既减轻了工人的劳动强度，又不占用井口轴线时间进行操作，进而提高了机械化修井作业效率。

1.  一种机械化修井作业智能大钩，包括钩体和自动锁闭机构，其特征在于，所述自动锁闭机构设置在钩体入口处的钩尖上，并且包括齿条、齿条伸缩驱动机构，所述齿条两侧还设置有保证齿条运动轨迹的导向装置。

2.  根据权利要求1所述的一种机械化修井作业智能大钩，其特征在于，所述齿条伸缩驱动机构包括电机、蜗轮蜗杆，所述电机通过蜗杆连接蜗轮，蜗轮套在心轴上，所述齿轮与齿条啮合连接。

3.  根据权利要求2所述的一种机械化修井作业智能大钩，其特征在于，所述电机内装有继电器，所述继电器通过有线或无线方式连接至遥控器。

4.  根据权利要求2所述的一种机械化修井作业智能大钩，其特征在于，所述齿条前端为锁块，所述钩体钩身上开设对应锁块的限位槽，该限位槽为矩形槽。

5.  根据权利要求1所述的一种机械化修井作业智能大钩，其特征在于，所述导向装置包括安装在齿条后端两侧的销轴以及在齿条两侧的钩尖内部开设的齿条运动轨道，所述齿条通过销轴沿齿条运动轨道前后直线运动。

一种机械化修井作业智能大钩
技术领域
本发明专利涉及石油工业修井作业中的吊钩，具体地说是一种机械化修井作业智能大钩。
背景技术
目前使用的普通修井机大钩下端两侧均带有两个吊耳，吊环挂于吊耳上，吊耳上装有锁定销体，锁定吊环，避免吊环与吊耳脱离，保障生产安全。另外修井作业过程中，吊卡和吊环也需要频繁倒换，普通修井作业都是靠人工完成吊卡的倒换，劳动强度非常大，此外，作业工人在井口作业，也面临高空落物、井喷、被液压钳咬伤手指等诸多安全隐患问题。为此专利号为ZL201320147544.1研制了机械化修井吊环开关装置，实现了自动摘挂开关吊环；但此装置在使用过程中存在如下问题，此装置自动摘挂开关吊环时与之配合的吊卡需处于固定的位置，且分别需要摘挂的两个吊卡都处于井口轴线上，摘挂时需要大钩多次来回的起下，影响了机械化修井作业的整体效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械化修井作业智能大钩，与机械化修井作业专用智能吊卡吊环配合使用，是实现机械化修井作业的配套装置。吊环不再连接与该大钩上，省去了大钩两侧的吊耳，大钩增加了自动化自锁机构，不需人工摘扶正吊环和吊卡，在保证施工安全的前提下，实现井口无操作人员的机械化修井作业，既减轻了工人的劳动强度，又不占用井口轴线时间进行操作，进而提高了机械化修井作业效率。
本发明的目的可通过如下技术方案来实现：
该机械化修井作业智能大钩包括钩体和自动锁闭机构，所述自动锁闭机构设置在钩体入口处的钩尖上，并且包括齿条、齿条伸缩驱动机构，所述齿条两侧还设置有保证齿条运动轨迹的导向装置。
本发明的目的还可通过如下技术方案来实现：
所述齿条伸缩驱动机构包括电机、蜗轮、蜗杆，所述电机通过蜗杆连接蜗轮，齿轮套在心轴上，所述蜗轮与齿条啮合连接。
所述电机内装有继电器，所述继电器通过有线或无线方式连接至遥控器。
所述齿条前端为锁块，所述钩体钩身上开设对应锁块的限位槽，该限位槽为矩形槽。
所述导向装置包括安装在齿条后端两侧的销轴以及在齿条两侧的钩尖内部开设的齿条运动轨道，所述齿条通过销轴沿齿条运动轨道前后直线运动。
本发明具有以下有益效果：
1、与现有普通修井机游动滑车配套使用，结构简单，投资少，操作方便；省去了普通修井机大钩两侧的吊耳，同时与智能吊卡配套使用，实现了摘挂智能吊卡的自动化操作。
2、减少了机械化修井作业现场工作人员，降低了劳动强度，提高了修井作业效率。大钩主体通过销轴连接与普通修井机的游动滑车上，电机连接与智能大钩的端部，电机开关通过自动化实现，电机输出轴带动传动机构运动，传动机构通过销轴或螺栓连接与智能大钩上，齿条通过两侧的销轴在智能大钩端部的轨道槽内运动，锁块通过焊接等方式与齿条连接，传动装置通过齿条驱动锁块沿着大钩端部所开的轨道运动，当运动到大钩主体上所开限位槽内时，智能大钩锁块处于关闭状态，当回位到最小位移时，智能大钩锁块处于打开状态。当智能大钩挂起配套的智能吊卡时，按动电机遥控器，使电机工作，带动传动机构运动，传动机构带动齿条做直线运动，齿条连同锁块沿着齿条轨道向斜上方运动，实现大钩的自锁，防止智能吊卡从智能大钩上脱落，当智能大钩需要摘下智能吊卡时，电机反转，齿条连同锁块回位，沿齿条轨道向斜下方运动，打开大钩的自锁机构，从而使得智能吊卡沿着大钩开口的倾斜角度顺利摘下。通过该智能大钩和智能吊卡的配套使用，避免了普通修井作业过程中，反复摘挂吊卡（环）的问题，同时解决了某些现有技术中自动摘挂吊环时大钩来回多次起下的问题，减少了机械化修井井口的作业人员，有效地提高了机械化修井作业的整体效率。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图；
图2为图1中智能大钩局部放大图；
图3为图1中智能大钩自锁机构关闭状态的示意图；
图4为与图1中智能大钩配套使用的智能吊卡结构示意图。
图中：1-电机；2-齿条；3-锁块；4-心轴；5-蜗轮；6-限位槽；7-销轴；8-齿条运动轨道；9-U型吊环。
具体实施方式
下面参照附图作进一步说明： 
如图1-4所示，一种机械化修井作业智能大钩，智能大钩通过销轴7与普通修井机游动滑车连接，智能大钩端部安装有电机1，电机输出轴上安装蜗杆，蜗杆带动蜗轮5做圆周运动，蜗轮5通过心轴4连接与智能大钩的端部，蜗轮5下方安装有齿条2，同时在蜗轮5的侧下方开有齿条运动轨道槽8，齿条运动轨道槽8与水平方向成一定夹角，齿条2两侧有销轴，齿条2通过两侧的销轴限位于齿条运动轨道槽8内，使得齿条2在蜗轮5的作用下沿着齿条运动轨道槽8做直线运动，当到达最大位移处时，锁块3进入到智能大钩主体上的限位槽6内，实现智能大钩的自锁功能。机械化修井作业智能大钩主要包括挂起机械化修井作业智能吊卡和与智能吊卡脱离。
其具体过程如下：智能大钩在初始状态下，锁块3位于限位槽6内，处于关闭状态。
挂起智能吊卡：当需要挂起智能吊卡时，遥控控制打开电机1，带动蜗轮5运动，蜗轮5带动齿条2运动，锁块3离开限位槽6，处于打开状态，智能吊卡上的U型吊环9位于智能大钩上下运行的轴线上，沿着大钩开口挂于智能大钩上，当U型吊环9挂于智能大钩上后，遥控控制锁块3进入限位槽6，智能大钩实现自锁，保障生产安全；
摘下智能吊卡：当需要摘下智能吊卡时，蜗轮5带动齿条2运动，使得锁块3离开限位槽，打开锁块3，此时U型吊环9可以沿着大钩开口方向脱离智能大钩，使用专用的智能吊卡转运机构将智能吊卡转运离开，完成智能吊卡的摘挂。重复上述挂起、摘下的步骤，完成智能大钩反复摘挂智能吊卡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。